Effect of back pressure of a plastic reciprocating screw injection-molding machine is investigated theoretically and experimentally.
Assuming power-law fluid, velocity distribution in the barrel is determined, and then the expression for the weighted average total strain is obtained. It is shown that the weighted average total strain is of both flow rate and back pressure.
In the experiment both polystyrene and polyethylene are used as test materials, and the exponents of power law fluids are determined.
Colour dispersion and tension tests are made to investigate the effect of back pressure and thus weighted average total strain on uniformity and tensile strength.
It is found that colour dispersion is improved for both materials as the weighted average total strain is increased. It is also found that tensile strength is not dependent on the weighted average total strain in polystyrene, while tensile strength increases to a certain value and falls down in polyethylene.
유압 구동식 사출기의 작동조건 중에서 배압의 효과를 이론 및 실험적으로 연구하였다.
첫째, barrel 내부의 플라스틱 유동을 Power model을 적용하여 해석하였고 폴리스틸렌과 폴리에틸렌을 실험 재료로 선택하여 유량비에 대한 $\bar{γ}$ (비평균 총 전단변형) 곡선을 구하였다. $\bar{γ}$는 플라스틱 용융 재료의 균일한 혼합정도를 나타내는 값으로서 배압이 가장 큰 인자가 된다.
둘째, 배압을 변화시키면서 폴리스틸렌과 폴리에틸렌의 색소분포 시편 및 인장시편을 만들었으며, 각 시편마다 $\bar{γ}$ 값을 구하여 색소분포 정도와 인장강도에 비교하였다. 그 결과 색소분포는 $\bar{γ}$ 값에 비례하여 균일했으며, 인장강도의 경우 폴리스틸렌은 $\bar{γ}$ 값에 무관했으며 폴리에틸렌은 $\bar{γ} = 1064$에서 최대값을 나타냈다.
